现在人们都知道的一个事实是:地球正在变暖,这也就是科学家所说的“温室效应”。可是你是否知道,地球还在承受着另一个令人忧心的负担:它正变得越来越暗。科学家发现,比起上个世纪来,现在的地球已经暗淡了许多,可谁是地球变暗的罪魁祸首呢?
到达地球表面的阳光正在减少
美国国家航空航天局(NASA)公开的一张照片显示出飞机的凝结尾流(飞机在晴冷而潮湿的空气中飞行时在尾部所形成的一条类似云带物)和自然云。科学家指出,飞机的凝结尾流现象也许就是与地球变暗有关。
自上世纪50年代起,到达地球表面的阳光数量越来越少,结果导致地球一天天变暗。地球不同的地区,阳光的减少量也不同,但全球总的来说,在过去的40多年里,阳光量减少了10%。阳光减少会让地球的温度下降,但这与温室效应是两个不同的概念,地球变暗引发的“冷却效应”可能会让科学家产生误解,低估温室气体对地球变暖的影响。
科学家现在认为,之所以出现地球变得越来越暗这种现象,也许是因为大气层中的浮质和其它微粒增加所致,云中的小水滴在微粒周围凝结在一起,导致云中含有更多的小水滴。反过来,这些小水滴会更有反射作用,把更多的阳光反射回太空中。
云对热量具有双重拦截作用,一方面拦截了来自太阳的热量,使其无法到达地球,另一方面也拦截了从地球辐射出的热量。在白天,对阳光的拦截会对地球产生“冷却效应”,让地球不至于过热;而在夜晚,对来自地球的热量的反射、吸收以及再度释出热量,地球的温度就不会过低,让我们在夜晚也不会感觉太冷。所以,云层减少到达地球的阳光这是可能的,它以24小时为一个周期,为地球形成一种网状保暖系统,但这不是一成不变的,云层的高度和反射率也影响温度。
“地球变暗”与环境污染有关
其实,“地球变暗”这一概念并不新鲜,地球物理学家阿特苏姆·奥姆拉早在1989年就提出过这个问题,但地球物理学家斯坦希尔和穆雷希特又于1992年在一份科学报告中明确提出了“地球变暗”理论。
上世纪80年代,以色列和荷兰分别对“地球变暗”现象进行了研究,结果显示,随着新兴工业国家的崛起,化石燃料例如煤炭、石油、天然气的消费迅猛增长,燃烧时生成的各种气体以及工业污染,向大气中排放了大量粉尘和固体微粒,此外随着全球变暖,气温的上升增加了云量,光线被大气中的微粒和云层散射,而另外一些烟尘和化学物,例如硫酸盐的微粒会反射太阳光,从而减少了到达地球的太阳辐射。随着云层和微粒的增多,太阳辐射到达地面的量越来越少,地球逐渐变暗。
“地球变暗”各地区程度不一
令科学家们头痛的是,对全球变暗进行精确的测量难度极大,因为一方面很难准确地校准测量手段,另一方面存在空间覆盖问题。不过,他们认为,这种现象却是真实存在的。
值得注意的是,这种效应是因为地球大气中的变化,而大气层上面的太阳辐射值并没有变化。
地球变暗的程度各个地区是不一样的。在以色列工作的英国科学家斯坦希尔翻查以色列过往的阳光纪录,发现半世纪以来该地区接收的阳光量下降22%,且全球都普遍出现该现象,美国下跌10%,英国部分地区下跌约16%,在前苏联地区更达30%。从上世纪50年代至90年代,每10年全球受到阳光照射量平均减少 1%至2%。
但全球的平均值如下：
1958年至1985年变暗5.3%(1992年斯坦希尔和穆雷希特报告)。
1964年至1993年变暗2%(1998年吉尔根报告)。
2000年以前的10年里变暗2.7%(2001年斯坦希尔和科恩报告)。
1961 年至1990年变暗4%(2002年列帕特报告)。变暗程度最大的是北半球的中纬度地区。上世纪90年代在马尔代夫进行的实验(比较北方和南方的岛屿上空的大气)显示,那一时期肉眼可见的大气中的污染物质(从印度吹来)导致污染云层下的地区到达地球表面的阳光减少10%,比预想的因大气中的微粒引起的亮度变暗程度要大得多。以前的研究曾认为微粒物质引起的变暗程度是0.5%至1%,可是如今却与预测的出现了如此大的差异,这可以解释为由于云层中含有微粒的构成充当了水滴形成的中心,云层在将阳光反射回太空方面非常有效。
欧洲“增光”效果明显
全球变暗可能导致了气候样式发生了程度很大的变化,根据气象模式推测,这种到达地球表面的阳光量的减少可能是导致上世纪70年代和80年代非洲撒哈拉地区没有季风从而导致饥荒的原因。这是由于北半球的污染使大西洋的气温下降,无法形成季风。不过这一理论并没有得到普遍的接受,而且也难以证明。
解决地球变暗的最有效的方法显然是减少大气污染。这样的试验欧洲已经进行了好几年,而且有证据表明,欧洲地区地球变暗的速度明显减轻了。上世纪90年代以前,欧洲开始用化学方法净化发电厂排出的废气、用催化式排气净化器净化汽车尾气，
从而改善了空气质量,但这有可能加快了温室效应的速度。
进入2000年后,欧洲的平均气温由于减少污染而升高,而气温的升高导致葡萄牙发生了森林大火、法国近1.5万例与高温有关的死亡以及2003年夏季阿尔卑斯山冰河加速了融化等现象。
背景知识
解决全球变暗与解决全球变暖是否矛盾?
众多的科学家在强调全球变暖可能造成的恶果,与此同时,一些科学家却呼吁各国政府注意地球变暗的问题。地球变暗与地球变暖是一种怎样的关系?
现在有一些科学家担心，全球变暗这一事实会掩饰全球变暖这一结果,而解决全球变暗的问题可能会对气温和海平面造成大的以及以前无法预料的影响。全球变暖可能会使全球气温进一步升高,预计到2030年气温会上升2摄氏度,到2100年会上升10摄氏度,这是公认的本世纪气温将升高5摄氏度的两倍。如果情况真是这样,这样的气温大幅度上升会让格陵兰岛的冰盖融化,热带雨林将会大幅度减少,而海平面也会有很大的升高。
我们要对这种温度如此大幅度的升高做进一步的思考,温度大幅度升高会导致目前隐藏在海底的巨大的甲烷快速地、不可避免地释放出来,而释放出的甲烷气体是导致温室效应的最有威力的气体。
有理论认为,类似的现象导致了大约2.52亿年前二叠纪至三叠纪物种灭绝事件,以及5500万年左右与古新世至始新世热极限有关的物种灭绝。据估计,“热极限”现象后,地球恢复“正常状态”用了10万年。
从这个角度说,地球变暗可以减缓地球变暖的速度,但科学家也担心,全球变暗会改变世界降雨的模式,这种全球气候改变是造成上世纪70年代至80年代撒哈拉沙漠以南地区出现大干旱,夺去数万人生命的元凶。所以,各国科学家在注意温室效应的同时,也应该加大对地球变暗的研究。
